高分子物理總復(fù)習(xí)

高分子物理總復(fù)習(xí)2012年05月20日第二章鏈的結(jié)構(gòu)構(gòu)象:由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)稱為~。構(gòu)型:

是指某一原子的取代基在空間的排列。無規(guī)線團(tuán):不規(guī)則地蜷曲的高分子鏈的構(gòu)象稱為~。柔順性：高分子鏈能夠改變其構(gòu)象的性質(zhì)稱為~。高分子結(jié)構(gòu)的內(nèi)容？第三章高分子的溶液性質(zhì)內(nèi)聚能:定義為克服分子間的作用力，把一摩爾液體或固體分子移到其分子間的引力范圍這外所需要的能量。內(nèi)聚能密度(CED):是單位體積的內(nèi)聚能。溶度參數(shù)δ:θ溶劑：在某一溫度下聚合物溶于某一溶劑中，其分子鏈段間的相互吸引力與溶劑化以及排斥體積效應(yīng)所表現(xiàn)出的相斥力相等，無遠(yuǎn)程相互作用，高分子處于無擾狀態(tài)，排斥體積為0，該溶液的行為符合理想溶液行為，此時溶劑的過量化學(xué)位為0，此時的溶液稱為θ溶液。凝膠:是高分子鏈之間以化學(xué)鍵形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的溶脹體，加熱不能溶解也不能熔融.凍膠:是由范德會力交聯(lián)形成的，加熱可以拆散范德華交聯(lián)，使凍膠溶解.A2——第二維利系數(shù):物理意義：可把它看作高分子鏈段與鏈段之間以及高分子與溶劑分子間相互作用的一種量度，它與溶劑化作用和高分子在溶液里的形態(tài)有密切關(guān)系。在良溶劑中，高分子鏈由于溶劑化作用而擴(kuò)張，高分子線團(tuán)伸展，A2為正值，.隨著溫度的降低或不良溶劑的加入，值逐漸增大，當(dāng)時，高分子鏈緊縮，A2為負(fù)值.當(dāng)時，A2=0，此時溶液符合理想溶液的性質(zhì)，這時的溶劑稱為θ溶劑.高分子溶劑的選擇原則高分子溶解過程的特點高分子的“理想溶液”第四章高分子的多組分體系如何判別高分子共混物的相容性？第五章聚合物的非晶態(tài)取向:由于結(jié)構(gòu)上懸殊的不對稱性，使高聚物在某些情況下很容易沿某特定方向作占優(yōu)勢的平等排列.這就是~.（取向態(tài)是一維或二維在一定程度上的有序，而結(jié)晶態(tài)則是三維有序的。）

取向的應(yīng)用:纖維的牽伸和熱處理(一維材料):牽伸使分子取向，大幅度提高纖維強(qiáng)度，熱定型(或熱處理)使部分鏈段解取向，使纖維獲得彈性.高分子熱運(yùn)動的特點1.運(yùn)動單元的多重性。除了整個分子的運(yùn)動(即布朗運(yùn)動)外還有鏈段、鏈節(jié)、側(cè)基、支鏈等的運(yùn)動(稱微布朗運(yùn)動).2.運(yùn)動時間的依賴性。高分子熱運(yùn)動是一個松馳過程。（在外場作用下物體從一種平衡狀態(tài)通過分子運(yùn)動過渡到另一種平衡狀態(tài)是需要時間的，這個時間稱為松弛時間）3.分子運(yùn)動的溫度依賴性.溫度對高分子的熱運(yùn)動有兩方面的作用：①使運(yùn)動單元活化。②溫度升高使高聚物發(fā)生體積膨脹。升高溫度加快分子運(yùn)動，縮短松馳時間。玻璃態(tài):鏈段運(yùn)動被凍結(jié)，此時只有較小的運(yùn)動單元如鏈節(jié)、側(cè)基等的運(yùn)動，以及鍵長鍵角的變化，因而此時的力學(xué)性質(zhì)與小分子玻璃差不多，受力后變形很小(0.01%~0.1%)，且遵循胡克定律，外力除后立即恢復(fù).這種形變稱為普彈形變.高彈態(tài):鏈段運(yùn)動但整個分子鏈不產(chǎn)生移動.此時受較小的力就可發(fā)生很大的形變(100%~1000%)，外力除去后可完全恢復(fù)，稱為高彈形變.高彈態(tài)是高分子所特有的力學(xué)狀態(tài).粘流態(tài):與小分子液體的流動相似，聚合物呈現(xiàn)粘性液體狀，流動產(chǎn)生了不可逆變形.名詞解釋：玻璃化轉(zhuǎn)變Tg是鏈段(對應(yīng)于50~100個主鏈原子)運(yùn)動開始發(fā)生(或凍結(jié))的溫度.

對于塑料來說，Tg是使用的最高溫度即耐熱性指標(biāo)；對于橡膠來說，Tg是使用的最低溫度，是其耐寒性指標(biāo)。

影響玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（柔順性、熔點）的各種因素？

提高高分子材料耐熱性的途徑歸納起來有以下三條:(1)增加鏈剛性.引入環(huán)狀結(jié)構(gòu)，苯大側(cè)基或大共軛鍵結(jié)構(gòu).(2)增加分子間作用力.引入強(qiáng)極性基團(tuán)，能形成氫鍵的基團(tuán)或交聯(lián)等.(3)結(jié)晶.或加入填充劑、增強(qiáng)劑等，起到類似結(jié)晶的物理交聯(lián)作用.牛頓流體：粘度不隨剪切應(yīng)力和剪切速率的大小而改變，始終保持常數(shù)的流體，通稱為~。非牛頓流體：凡是不符合牛頓流體公式的流體，統(tǒng)稱為非牛頓流體。剪切變?。捍蠖鄶?shù)高聚物熔體和濃溶液屬假塑性流體，其粘度隨剪切速率的增加而減小，即所謂~。剪切變稠：膨脹性流體與假塑性流體相反，隨著剪切速率的增大，粘度升高，即發(fā)生~。賓漢流體：或稱塑性流體，具有名符其實的塑性行為，即在受到的剪切應(yīng)力小于某一臨界值是不發(fā)生流動，相當(dāng)于虎克固體，而超過后，則可像牛頓液體一樣流動。高聚物粘性流動的主要特點1.高分子流動是通過鏈段的位移運(yùn)動來實現(xiàn)的。2.一般不符合牛頓液體定律，即不是牛頓流體，而是非牛頓流體，常是假塑性流體.

3.粘流時伴有高彈形變。影響高聚物熔體切粘度的因素(1)溫度.隨著溫度的升高，熔體的自由體積增加，鏈段的活動能力增加，分子間的相互作用力減弱，使高聚物的流動性增大，熔體粘度隨溫度升高以指數(shù)方式降低。(2)剪切力和剪切速率的影響.剪切力和剪切速率增加，使分子取向程度增加，從而粘度降低.升溫和加大剪切力(或速率)均能使粘度降低而提高加工性能，但對于柔性鏈和剛性鏈的影響到不一樣，對于剛性鏈宜采用提高溫度的方法，而對柔性鏈宜采用加大剪切力(或速率)的方法.(3)壓力增加，自由體積減小，分子間的相互作用增大，自然導(dǎo)致流體粘度升高。(4)相對分子質(zhì)量。(5)分子量分布的影響結(jié)晶速度分子結(jié)構(gòu)的差別是決定不同高聚物結(jié)晶速度快慢的根本原因:鏈的結(jié)構(gòu)愈簡單，對稱性愈高，鏈的立構(gòu)規(guī)整性愈好，取代基的空間位阻越小，鏈的柔順性越大，則結(jié)晶速度越大。第六章聚合物的結(jié)晶態(tài)熔限:結(jié)晶高聚物的熔融過程與低分子相似，也發(fā)生某些熱力學(xué)函數(shù)（如體積、比熱等）的突變，然而這一過程并不像低分子那樣發(fā)生在約0.2℃左右的狹窄溫度范圍內(nèi)，而有一人較寬的熔融溫度范圍，這個溫度范圍通常稱為熔限。液晶態(tài):某些物質(zhì)的結(jié)晶受熱熔融或被溶劑溶解之后，雖然失去固態(tài)物質(zhì)的剛性，而獲得液態(tài)物質(zhì)的流動性，卻仍然部分地保存著晶態(tài)物質(zhì)分子的有序排列，從而在物理性質(zhì)上呈現(xiàn)各向異性，形成一種兼有晶體和液體的部分性質(zhì)的過渡狀態(tài)，這種中間狀態(tài)稱為~。處在此狀態(tài)下的物質(zhì)稱為液晶。熔點的計算：雜質(zhì)的影響、鏈端的影響聚合物非晶態(tài)和結(jié)晶態(tài)的結(jié)構(gòu)模型彈性模量：對于理想的彈性固體，應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系服從虎克定律，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比，比例常數(shù)稱為~。第七章聚合物的屈服與斷裂非晶態(tài)聚合物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線強(qiáng)迫高彈形變玻璃態(tài)高聚物在大外力的作用下發(fā)生的大形變，其本質(zhì)與橡膠的高彈形變是一樣，但表現(xiàn)的形式卻有差別，為了與普通的高彈形變區(qū)別開來，通常稱為強(qiáng)迫高彈形變。并不是任何溫度下都能發(fā)生強(qiáng)迫高彈形變的，而有一定的溫度限制，即存在一個特征的溫度，只要溫度低于，玻璃態(tài)高聚物就不能發(fā)展強(qiáng)迫高彈形變，而必定發(fā)生脆性斷裂，因而這個溫度稱為脆化溫度。

結(jié)晶高聚物的拉伸與玻璃態(tài)高聚物的拉伸情況有許多相似之處?，F(xiàn)象上，兩種拉伸過程都經(jīng)歷彈性形變、屈服（“成頸”）、發(fā)展大形變以及“應(yīng)變硬化”等階段，拉伸的后階段材料都呈現(xiàn)強(qiáng)烈的各向異性，斷裂前的大形變在室溫時都不能自發(fā)回復(fù)，而加熱后卻都能回復(fù)原狀，因而本質(zhì)上兩拉伸上兩種拉伸過程造成的大形變都是高彈形變。通常把它們統(tǒng)稱為“冷拉”。

另一方面兩種拉伸過程又是有差別的。它們可被冷拉的溫度范圍不同，玻璃態(tài)高聚物的冷拉溫度區(qū)間是到，而結(jié)晶高聚物卻在至間被冷拉，更主要的和本質(zhì)的區(qū)別在于晶態(tài)高聚物的拉伸過程伴隨著比玻璃態(tài)高聚物拉伸過程復(fù)雜得多的分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，后者只發(fā)生分子鏈的取向，不發(fā)生相變，而前者還包含有結(jié)晶的破壞、取向和再結(jié)晶等過程。結(jié)晶高聚物的拉伸與玻璃態(tài)高聚物的拉伸情況的異同銀紋：很多熱塑性塑料，在儲存以及使用過程中，由于應(yīng)力以及環(huán)境的影響。往往會在表面出現(xiàn)陶器表面那樣的裂紋，這些裂紋由于光的折射，看上去是發(fā)亮的，所以稱為~。應(yīng)力集中：如果材料存在缺陷，受力時材料內(nèi)部的應(yīng)力平均分布狀態(tài)將發(fā)生變化，使缺陷附近局部范圍內(nèi)的應(yīng)力急劇地增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過應(yīng)力平均值，這種現(xiàn)象稱為~。第八章聚合物的高彈性與黏彈性高彈性的特點高彈性的本質(zhì)是熵彈性粘彈性：聚合物的形變的發(fā)展具有時間依賴性，這種性質(zhì)介于理想彈性體和理想粘性體之間，稱為~.。（粘彈性是一種力學(xué)松弛行為。粘彈性是高分子材料的一個重要的特性。）力學(xué)松馳：高聚物的力學(xué)性質(zhì)隨時間的變化稱為~。蠕變(creep):就是在一定溫度和較小的恒定應(yīng)力下，聚合物形變隨時間而逐漸增大的現(xiàn)象。蠕變反映了材料的尺寸穩(wěn)定性和長期負(fù)載能力。應(yīng)力松馳(stressrelaxtion):就是在固定的溫度和形變下，聚合物內(nèi)部的應(yīng)力隨時間增加而逐漸減弱的現(xiàn)象。滯后(retardation):是高聚物在交變應(yīng)力作用下，應(yīng)變落后于應(yīng)力變化的現(xiàn)象。內(nèi)耗(internalfriction):是存在滯后現(xiàn)象，每一次拉伸-回縮循環(huán)中所消耗的功，消耗的功轉(zhuǎn)為熱量被釋放。為應(yīng)變發(fā)展落后于應(yīng)力的相位差，又稱力學(xué)損耗角.

常用來表示內(nèi)耗的大小.粘彈性的力學(xué)模型(1)Maxwell模型——用以模擬應(yīng)力松馳；由一個理想彈簧和一個理想粘壺串聯(lián)而成。(2)Vogit（或Kelvin）模型——模擬交聯(lián)高聚物的蠕變過程；由一個理想彈簧和一個理想粘壺并聯(lián)而成。例題下列哪種聚合物是熱塑性的（

）a.

硬質(zhì)橡膠

b.酚醛樹脂

c.硫化橡膠

d.HDPE高順1，4-聚異戊二烯在室溫下為（

）a、塑料

b、橡膠

c、纖維多分散性指數(shù)d的取值范圍為（

）

a、≥1

b、>1

c、≥0多分散性聚合物，四種統(tǒng)計平均分子量的關(guān)系為（

）

a、Mn=Mw=Mη=Mz

b、Mz>Mw>Mη>Mn

c、Mz>Mη>Mw>Mn.非晶態(tài)聚合物作為塑料使用的最佳溫度區(qū)間為（）

a、Tb-Tg

b、Tg-Tf

c、Tg以下哪種聚合物的Tm與Tg差距較大（

）

a、HDPE

b、LDPE日常生活中，發(fā)現(xiàn)松緊帶越用越松，其原因是（

）a.松緊帶是高聚物材料，在使用過程中產(chǎn)生了玻璃化轉(zhuǎn)變b.松緊帶是高聚物材料，在使用過程中產(chǎn)生了時間-溫度等效現(xiàn)象c.松緊帶是高分子材料，在使用過程中產(chǎn)生了力學(xué)損耗d.松緊帶是高分子材料，在使用過程中產(chǎn)生了應(yīng)力松馳現(xiàn)象根據(jù)鏈結(jié)構(gòu)，將下列聚合物按柔性大小排列成序并說明原因聚丙烯

聚氯乙烯

聚丙烯腈交聯(lián)高聚物的特性是不（

）、不（

）。塑料、纖維、橡膠三大合成材料，其內(nèi)聚能密度的大小次序為（

）>（

）>（

）。高分子材料被取向后，在取向方向上力學(xué)性能（

），在非取向方向上力學(xué)性能（

）。高聚物的溶解一般分（

）和（

）兩個階段。Maxwell模型主要用于描述（

）。適當(dāng)溫度區(qū)間，聚合物都會出現(xiàn)冷拉現(xiàn)象，其中非晶態(tài)聚合物的冷拉溫度區(qū)間為（